環(huán)境設(shè)計專業(yè)數(shù)字化設(shè)計教學(xué)體系研究

羅斌

關(guān)鍵詞：環(huán)境設(shè)計專業(yè) 數(shù)字化設(shè)計 參數(shù)化設(shè)計 設(shè)計方法 教學(xué)方法

引言

隨著信息時代的到來，各種數(shù)字化技術(shù)由于其自由、高效、精確等優(yōu)點被廣泛地應(yīng)用于設(shè)計行業(yè)中。由此，設(shè)計專業(yè)也迎來了一場空前的技術(shù)革命。但由于國內(nèi)環(huán)境設(shè)計教育大多借鑒“布扎”和包豪斯教育體系，并不完全“包容”以數(shù)字技術(shù)作為設(shè)計工具和教學(xué)載體的數(shù)字化設(shè)計教學(xué)。加之很多高校對數(shù)字技術(shù)的理解存在誤區(qū)，導(dǎo)致目前國內(nèi)環(huán)境設(shè)計專業(yè)數(shù)字化設(shè)計教學(xué)體系相對單一化且缺乏系統(tǒng)性。在這樣的背景下，探討環(huán)境設(shè)計專業(yè)數(shù)字化設(shè)計教學(xué)體系便具有了現(xiàn)實意義。

一、國內(nèi)環(huán)境設(shè)計專業(yè)數(shù)字化設(shè)計教學(xué)的現(xiàn)狀

環(huán)境設(shè)計是一門新興的學(xué)科專業(yè)，經(jīng)過近70年的發(fā)展，已經(jīng)成為涵括建筑設(shè)計、景觀設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計等許多方面;設(shè)計對象涉及自然生態(tài)環(huán)境與人文社會環(huán)境各個領(lǐng)域的綜合學(xué)科。但其教學(xué)體系大多依托于建筑學(xué)基礎(chǔ)而展開，同時將藝術(shù)學(xué)、風(fēng)景園林學(xué)等學(xué)科理論“拿來主義”式的應(yīng)用，一直沒有形成系統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)理論。面對當(dāng)前新的數(shù)字化浪潮，環(huán)境設(shè)計學(xué)科的發(fā)展面臨前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，國內(nèi)設(shè)計院校紛紛行動起來，相繼開展了數(shù)字化設(shè)計教學(xué)的實踐。

如：清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院是國內(nèi)最早開展數(shù)字化設(shè)計教學(xué)的高校。2006年左右由徐衛(wèi)國教授開始嘗試在建筑學(xué)專業(yè)開設(shè)參數(shù)化非線性建筑設(shè)計課程，隨后環(huán)境設(shè)計專業(yè)也開設(shè)了數(shù)字設(shè)計思維等課程，經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，已經(jīng)取得了豐碩的理論和教學(xué)成果。于此同時，同濟大學(xué)在數(shù)字設(shè)計和建造方面開始了教學(xué)嘗試，開設(shè)有開源硬件與編程、數(shù)字化環(huán)境等課程，并且每年舉辦一屆Digital FUTURES工作營，十分注重與國際專業(yè)前沿的交流;南京藝術(shù)學(xué)院開展數(shù)字化設(shè)計教學(xué)始于2010年，采用中荷聯(lián)合教學(xué)的方式開設(shè)了實驗性設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計——參數(shù)化設(shè)計，注重從設(shè)計到建造的全過程教學(xué)，在國內(nèi)外各類設(shè)計競賽中成果斐然;江南大學(xué)將算機輔助設(shè)計作為專業(yè)選修課，并設(shè)有虛擬現(xiàn)實實驗室、交互設(shè)計實驗室、先進制造實驗室等數(shù)字實驗平臺，把虛擬現(xiàn)實技術(shù)與設(shè)計教學(xué)進行了深度融合。這些院校的共同特點是在數(shù)字化設(shè)計教學(xué)活動中都以參數(shù)化建模、生成設(shè)計、算法、數(shù)控建造、虛擬現(xiàn)實等“數(shù)據(jù)編譯”內(nèi)容為教學(xué)核心。還有一部分如：蘇州大學(xué)、浙江大學(xué)、湖南大學(xué)、北京服裝學(xué)院等代表了國內(nèi)絕大部分環(huán)境設(shè)計專業(yè)的數(shù)字化設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，即以常規(guī)的CAD、Sketchup、photoshop等“圖形表達”內(nèi)容為教學(xué)核心。最后還有個別院校如中國美術(shù)學(xué)院等，在本科教學(xué)期間不開設(shè)數(shù)字化設(shè)計的課程，相關(guān)的知識主要靠學(xué)生在課下自行學(xué)習(xí)。

二、存在的不足

（一）數(shù)字化設(shè)計教學(xué)方式單一化

從以上國內(nèi)環(huán)境設(shè)計專業(yè)數(shù)字化設(shè)計教學(xué)的內(nèi)容可以看出，在數(shù)字技術(shù)的使用上有單一化的現(xiàn)象。例如，清華大學(xué)、同濟大學(xué)等以參數(shù)化建模、算法設(shè)計等數(shù)字技術(shù)為核心的設(shè)計教學(xué)過程中，幾乎都排除了對常規(guī)計算機輔助繪圖軟件的教學(xué)。而國內(nèi)大多數(shù)院校的數(shù)字化設(shè)計教學(xué)還是圍繞對CAD、Sketchup等軟件的操作方法的討論，甚少將“算法設(shè)計”類技術(shù)作為設(shè)計手段。這使得與參數(shù)化設(shè)計等數(shù)字技術(shù)有關(guān)的教學(xué)具有明顯的精英化教育的傾向。雖然某一時期內(nèi)，參數(shù)化建模、算法、數(shù)控建造等數(shù)字技術(shù)不是多數(shù)高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能，但是長遠來看，缺失以上幾個部分的數(shù)字化設(shè)計教學(xué)，將使得數(shù)字技術(shù)之于環(huán)境設(shè)計教學(xué)的作用容易停留在表達層面，不僅無法讓數(shù)字技術(shù)在設(shè)計教學(xué)中真正發(fā)揮出自身的潛力，也無法拓展本專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容方面的深度。

（二）對數(shù)字技術(shù)的理解存在誤區(qū)

從上世紀(jì)80年代開始，計算機輔助設(shè)計技術(shù)（CA AD）開始廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)的設(shè)計行業(yè)和高校的教學(xué)之中?，F(xiàn)今，對C AD、sketchup等軟件的使用和掌握已經(jīng)成為環(huán)境設(shè)計專業(yè)學(xué)生的必備技能。這也導(dǎo)致絕大多數(shù)院校的師生對數(shù)字化設(shè)計的認(rèn)識也停留在采用各種圖形技術(shù)，以傳統(tǒng)的平、立、剖面圖或效果圖來表達設(shè)計造型的階段。但隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的蓬勃發(fā)展，以及數(shù)字化設(shè)計的理論體系的逐漸成熟，其智能化、高精度、自組織、以及設(shè)計過程與生產(chǎn)過程相關(guān)聯(lián)等特性，使數(shù)字技術(shù)開始在各個設(shè)計領(lǐng)域中嶄露頭角。在這種情況下，如果仍將數(shù)字技術(shù)單純地視為是輔助繪圖的工具，那么這樣的認(rèn)識不僅不能使數(shù)字技術(shù)真正融入以建造為目的的環(huán)境設(shè)計核心，也難以發(fā)揮數(shù)字技術(shù)作為設(shè)計工具和思維方式的強大作用。

（三）缺少與學(xué)科內(nèi)部及外部的聯(lián)系

數(shù)字化設(shè)計課程的教學(xué)不能完全脫離環(huán)境設(shè)計專業(yè)其他課程而獨立純在，且與相關(guān)學(xué)科有著密不可分的聯(lián)系。國內(nèi)大多數(shù)院校都會在大二至大三學(xué)年開設(shè)獨立的計算機輔助設(shè)計類課程，固然有助于推動高校數(shù)字化設(shè)計教學(xué)的開展。但在課程性質(zhì)上，大多屬于設(shè)計基礎(chǔ)課類中的專業(yè)選修課，內(nèi)容上與其他主干設(shè)計課程也缺少教學(xué)內(nèi)容上的連貫性。尤其是部分院校禁止或者不提倡學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計之初便接觸電腦，擔(dān)心學(xué)生因為電腦繪圖的便捷而忽略手工制圖的表達，這無疑會對數(shù)字技術(shù)在學(xué)科內(nèi)的推廣和應(yīng)用造成了較大阻力。

此外，當(dāng)代數(shù)字化設(shè)計是一種自下而上式的思維模式，強調(diào)設(shè)計結(jié)果與環(huán)境變量之間的響應(yīng)與互動，其設(shè)計過程往往涉及到數(shù)學(xué)算法和計算機編程語言的相關(guān)知識。這對于當(dāng)前的環(huán)境設(shè)計教學(xué)體系無疑提出了很大的挑戰(zhàn)，一方面優(yōu)秀的數(shù)字化設(shè)計教學(xué)師資緊缺，無法對以上課程提供有針對性的前導(dǎo)教學(xué);另一方面，環(huán)境藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生長期受到藝術(shù)、哲學(xué)、歷史等人文學(xué)科的熏陶，對于這類偏理工思維的跨學(xué)科知識往往抱有敬而遠之的態(tài)度。以上種種無疑增加了學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計方法的難度。

三、環(huán)境設(shè)計專業(yè)數(shù)字化設(shè)計的發(fā)展方向

雖然在國內(nèi)環(huán)境設(shè)計專業(yè)的數(shù)字化設(shè)計教學(xué)推進中遇到了各樣的阻力，但在“實踐先行、理論跟上”的學(xué)科指導(dǎo)思想下，近年來，數(shù)字化建筑設(shè)計教學(xué)已經(jīng)呈現(xiàn)出了多種層面的教學(xué)轉(zhuǎn)向。

（一）從表達工具到設(shè)計方法